Obter um plano de consulta realista ao particionar com baixos volumes de dados

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Estamos usando o particionamento para reduzir a quantidade de bloqueio de nossas experiências do sistema OLTP devido a bloqueios, com um esquema de partição que divide as tabelas de trabalho em 100 partições com base no ID do cliente. Estamos descobrindo durante o teste, no entanto, que os planos de execução não estão sendo escolhidos da maneira esperada.

O cenário de teste é um único cliente com 300.000 registros de contatos (os dados de cada contato são divididos em duas tabelas), todos residindo em uma única partição, com uma consulta procurando 500 linhas específicas na partição de um cliente. Você esperaria algo como uma combinação de hash para eliminar os 299.500 indesejados, logo no início do plano, mas parece que o SQL Server está escolhendo levar a contagem de registros para toda a tabela e calculá-la como média em todas as partições antes de considerar como muitos registros com os quais ele estará lidando, o que faz com que ele escolha um loop aninhado e elimine os registros indesejados muito mais tarde no processo. Normalmente, isso leva 9 vezes enquanto a mesma consulta em tabelas não particionadas.

Estranhamente, adicionar uma opção (recompilar) ao select fornece um plano sensato, mas não sei por que isso faz diferença. Este não é um procedimento armazenado e, durante os testes, limpamos o cache do procedimento antes de executar cada teste.

Esse comportamento não é visto quando as tabelas envolvidas não são particionadas, ou seja, um plano apropriado é escolhido sempre, porque o número estimado de linhas corresponde ao número real

Qualquer visão sobre esse comportamento seria apreciada.

Configuração do esquema:

USE [Scratch]
GO
CREATE SCHEMA part
GO
CREATE PARTITION FUNCTION [ContactPartition](smallint) AS RANGE LEFT FOR VALUES (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98)
GO
CREATE PARTITION SCHEME [ContactPartitionScheme] AS PARTITION [ContactPartition] ALL TO ([PRIMARY])
GO
CREATE TABLE [part].[Contact](
    [ContactId] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [CustomerPartitionKey] [smallint] NOT NULL,
    [CustomerId] [int] NOT NULL,
    [OptOut] [bit] NOT NULL,
 CONSTRAINT [cn_pk_cluContact_CustomerPartitionKey_ContactId] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE TABLE [part].[ContactIdentifier](
    [ContactIdentifierId] [int] IDENTITY(1,1) NOT NULL,
    [CustomerPartitionKey] [smallint] NOT NULL,
    [ContactId] [int] NOT NULL,
    [Identifier] [nvarchar](256) NOT NULL,
    [CustomerId] [int] NOT NULL,
 CONSTRAINT [cn_pk_cluContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId] PRIMARY KEY CLUSTERED 
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [ContactId] ASC
)
 ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncContactIdentifier_CustomerPartitionKey_IdentifierType_Identifier] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [Identifier] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
CREATE UNIQUE NONCLUSTERED INDEX [idx_ncuContactIdentifier_CustomerId_CustomerPartitionKey_Identifier] ON [part].[ContactIdentifier]
(
    [CustomerId] ASC,
    [CustomerPartitionKey] ASC,
    [Identifier] ASC
) ON [ContactPartitionScheme]([CustomerPartitionKey])
GO
ALTER TABLE [part].[ContactIdentifier]  WITH NOCHECK ADD  CONSTRAINT [cn_ContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId_fk_Contact_CustomerPartitionKey_ContactId] FOREIGN KEY([CustomerPartitionKey], [ContactId])
REFERENCES [part].[Contact] ([CustomerPartitionKey], [ContactId])
GO
ALTER TABLE [part].[ContactIdentifier] NOCHECK CONSTRAINT [cn_ContactIdentifier_CustomerPartitionKey_ContactId_fk_Contact_CustomerPartitionKey_ContactId]
GO
WITH TestData AS
(
    SELECT 1 As Ordinal
    UNION ALL
    SELECT td.Ordinal + 1
    FROM TestData td
    WHERE td.Ordinal < 30000
)
INSERT INTO part.Contact (CustomerPartitionKey, CustomerId, OptOut)
SELECT 3, 3, 0
FROM TestData OPTION (MAXRECURSION 30000);
GO 10
WITH TestData AS
(
    SELECT 1 AS Ordinal, ISNULL(MAX(ContactId) + 1, 1) AS ContactId FROM part.ContactIdentifier
    UNION ALL
    SELECT td.Ordinal + 1, td.ContactId + 1 AS ContactId
    FROM TestData td
    WHERE td.Ordinal < 30000
)
INSERT INTO part.ContactIdentifier (CustomerPartitionKey, CustomerId, ContactId, Identifier)
SELECT 3, 3, ContactId, CONCAT('User ', ContactId)
FROM TestData OPTION (MAXRECURSION 30000);
GO 10

Inquerir

USE Scratch
GO
DBCC FREEPROCCACHE
SET STATISTICS IO ON
SET STATISTICS TIME ON
GO
DECLARE @CustomerId int = 3, @CustomerPartitionKey smallint = 3

SET NOCOUNT ON

CREATE TABLE #identifiers (Ordinal int NOT NULL, Identifier nvarchar(256) NOT NULL)
INSERT INTO #identifiers
VALUES(0,N'User 0')
,(1,N'User 1')
,(2,N'User 2')
,(3,N'User 3')
,(4,N'User 4')
,(5,N'User 5')
,(6,N'User 6')
,(7,N'User 7')
,(8,N'User 8')
,(9,N'User 9')
,(10,N'User 10')
,(11,N'User 11')
,(12,N'User 12')
,(13,N'User 13')
,(14,N'User 14')
,(15,N'User 15')
,(16,N'User 16')
,(17,N'User 17')
,(18,N'User 18')
,(19,N'User 19')
,(20,N'User 20')
,(21,N'User 21')
,(22,N'User 22')
,(23,N'User 23')
,(24,N'User 24')
,(25,N'User 25')
,(26,N'User 26')
,(27,N'User 27')
,(28,N'User 28')
,(29,N'User 29')
,(30,N'User 30')
,(31,N'User 31')
,(32,N'User 32')
,(33,N'User 33')
,(34,N'User 34')
,(35,N'User 35')
,(36,N'User 36')
,(37,N'User 37')
,(38,N'User 38')
,(39,N'User 39')
,(40,N'User 40')
,(41,N'User 41')
,(42,N'User 42')
,(43,N'User 43')
,(44,N'User 44')
,(45,N'User 45')
,(46,N'User 46')
,(47,N'User 47')
,(48,N'User 48')
,(49,N'User 49')
,(50,N'User 50')
,(51,N'User 51')
,(52,N'User 52')
,(53,N'User 53')
,(54,N'User 54')
,(55,N'User 55')
,(56,N'User 56')
,(57,N'User 57')
,(58,N'User 58')
,(59,N'User 59')
,(60,N'User 60')
,(61,N'User 61')
,(62,N'User 62')
,(63,N'User 63')
,(64,N'User 64')
,(65,N'User 65')
,(66,N'User 66')
,(67,N'User 67')
,(68,N'User 68')
,(69,N'User 69')
,(70,N'User 70')
,(71,N'User 71')
,(72,N'User 72')
,(73,N'User 73')
,(74,N'User 74')
,(75,N'User 75')
,(76,N'User 76')
,(77,N'User 77')
,(78,N'User 78')
,(79,N'User 79')
,(80,N'User 80')
,(81,N'User 81')
,(82,N'User 82')
,(83,N'User 83')
,(84,N'User 84')
,(85,N'User 85')
,(86,N'User 86')
,(87,N'User 87')
,(88,N'User 88')
,(89,N'User 89')
,(90,N'User 90')
,(91,N'User 91')
,(92,N'User 92')
,(93,N'User 93')
,(94,N'User 94')
,(95,N'User 95')
,(96,N'User 96')
,(97,N'User 97')
,(98,N'User 98')
,(99,N'User 99')
,(100,N'User 100')
,(101,N'User 101')
,(102,N'User 102')
,(103,N'User 103')
,(104,N'User 104')
,(105,N'User 105')
,(106,N'User 106')
,(107,N'User 107')
,(108,N'User 108')
,(109,N'User 109')
,(110,N'User 110')
,(111,N'User 111')
,(112,N'User 112')
,(113,N'User 113')
,(114,N'User 114')
,(115,N'User 115')
,(116,N'User 116')
,(117,N'User 117')
,(118,N'User 118')
,(119,N'User 119')
,(120,N'User 120')
,(121,N'User 121')
,(122,N'User 122')
,(123,N'User 123')
,(124,N'User 124')
,(125,N'User 125')
,(126,N'User 126')
,(127,N'User 127')
,(128,N'User 128')
,(129,N'User 129')
,(130,N'User 130')
,(131,N'User 131')
,(132,N'User 132')
,(133,N'User 133')
,(134,N'User 134')
,(135,N'User 135')
,(136,N'User 136')
,(137,N'User 137')
,(138,N'User 138')
,(139,N'User 139')
,(140,N'User 140')
,(141,N'User 141')
,(142,N'User 142')
,(143,N'User 143')
,(144,N'User 144')
,(145,N'User 145')
,(146,N'User 146')
,(147,N'User 147')
,(148,N'User 148')
,(149,N'User 149')
,(150,N'User 150')
,(151,N'User 151')
,(152,N'User 152')
,(153,N'User 153')
,(154,N'User 154')
,(155,N'User 155')
,(156,N'User 156')
,(157,N'User 157')
,(158,N'User 158')
,(159,N'User 159')
,(160,N'User 160')
,(161,N'User 161')
,(162,N'User 162')
,(163,N'User 163')
,(164,N'User 164')
,(165,N'User 165')
,(166,N'User 166')
,(167,N'User 167')
,(168,N'User 168')
,(169,N'User 169')
,(170,N'User 170')
,(171,N'User 171')
,(172,N'User 172')
,(173,N'User 173')
,(174,N'User 174')
,(175,N'User 175')
,(176,N'User 176')
,(177,N'User 177')
,(178,N'User 178')
,(179,N'User 179')
,(180,N'User 180')
,(181,N'User 181')
,(182,N'User 182')
,(183,N'User 183')
,(184,N'User 184')
,(185,N'User 185')
,(186,N'User 186')
,(187,N'User 187')
,(188,N'User 188')
,(189,N'User 189')
,(190,N'User 190')
,(191,N'User 191')
,(192,N'User 192')
,(193,N'User 193')
,(194,N'User 194')
,(195,N'User 195')
,(196,N'User 196')
,(197,N'User 197')
,(198,N'User 198')
,(199,N'User 199')
,(200,N'User 200')
,(201,N'User 201')
,(202,N'User 202')
,(203,N'User 203')
,(204,N'User 204')
,(205,N'User 205')
,(206,N'User 206')
,(207,N'User 207')
,(208,N'User 208')
,(209,N'User 209')
,(210,N'User 210')
,(211,N'User 211')
,(212,N'User 212')
,(213,N'User 213')
,(214,N'User 214')
,(215,N'User 215')
,(216,N'User 216')
,(217,N'User 217')
,(218,N'User 218')
,(219,N'User 219')
,(220,N'User 220')
,(221,N'User 221')
,(222,N'User 222')
,(223,N'User 223')
,(224,N'User 224')
,(225,N'User 225')
,(226,N'User 226')
,(227,N'User 227')
,(228,N'User 228')
,(229,N'User 229')
,(230,N'User 230')
,(231,N'User 231')
,(232,N'User 232')
,(233,N'User 233')
,(234,N'User 234')
,(235,N'User 235')
,(236,N'User 236')
,(237,N'User 237')
,(238,N'User 238')
,(239,N'User 239')
,(240,N'User 240')
,(241,N'User 241')
,(242,N'User 242')
,(243,N'User 243')
,(244,N'User 244')
,(245,N'User 245')
,(246,N'User 246')
,(247,N'User 247')
,(248,N'User 248')
,(249,N'User 249')
,(250,N'User 250')
,(251,N'User 251')
,(252,N'User 252')
,(253,N'User 253')
,(254,N'User 254')
,(255,N'User 255')
,(256,N'User 256')
,(257,N'User 257')
,(258,N'User 258')
,(259,N'User 259')
,(260,N'User 260')
,(261,N'User 261')
,(262,N'User 262')
,(263,N'User 263')
,(264,N'User 264')
,(265,N'User 265')
,(266,N'User 266')
,(267,N'User 267')
,(268,N'User 268')
,(269,N'User 269')
,(270,N'User 270')
,(271,N'User 271')
,(272,N'User 272')
,(273,N'User 273')
,(274,N'User 274')
,(275,N'User 275')
,(276,N'User 276')
,(277,N'User 277')
,(278,N'User 278')
,(279,N'User 279')
,(280,N'User 280')
,(281,N'User 281')
,(282,N'User 282')
,(283,N'User 283')
,(284,N'User 284')
,(285,N'User 285')
,(286,N'User 286')
,(287,N'User 287')
,(288,N'User 288')
,(289,N'User 289')
,(290,N'User 290')
,(291,N'User 291')
,(292,N'User 292')
,(293,N'User 293')
,(294,N'User 294')
,(295,N'User 295')
,(296,N'User 296')
,(297,N'User 297')
,(298,N'User 298')
,(299,N'User 299')

SELECT 
    CI.ContactId,
    I.Ordinal,
    I.Identifier
FROM    #identifiers I
JOIN    part.ContactIdentifier AS CI ON CI.CustomerId = @CustomerId AND CI.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND 
                                        CI.Identifier = I.Identifier
JOIN    part.Contact AS C ON C.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND C.ContactId = CI.ContactId
WHERE   C.OptOut = 0

DROP TABLE #identifiers

Plano de execução incorreto: http://pastebin.com/Us7HY4KF

— Simon Capewell
fonte

Eu corri isso. Não entendi bem o problema. Temos uma pesquisa de ponto para cada um dos 300 clientes consultados. Isso é extremamente eficiente. O que exatamente você gostaria de ter? Acabei de remover o particionamento e recebo o mesmo plano (como eu esperava). Este é o SQL 2014 EE. Lançar o plano indesejável.

— usr

Sim, o problema parece ter sido corrigido pelo novo Cardinality Estimator no SQL 2014. No entanto, se você executar com OPTION (QUERYTRACEON 9481) para usar o antigo Cardinality Estimator, poderá reproduzir o problema no SQL 2014 EE.

— Geoff Patterson

Se você conseguir gerar um plano suficientemente bom que, em seus testes, mostre desempenho de consulta aceitável, poderá usar o guia de Plano como outra solução possível.

— Kin Shah

4

Parece que o SQL Server está gerando um plano de consulta parametrizado que pode funcionar para qualquer valor de @CustomerPartitionKey. Para fazer isso, parece tratar o @CustomerPartitionKey como uma partição e uma coluna que você está procurando. Se dermos uma olhada no plano de consulta em que temos a estimativa incorreta (3000 linhas estimadas, 300000 reais), veremos que na verdade existem dois predicados de pesquisa separados part.Contactrelacionados a @CustomerPartitionKey:

Seek Keys[1]: Prefix: PtnId1004, [Test].[part].[Contact].CustomerPartitionKey = Scalar Operator([Expr1008]), Scalar Operator([@CustomerPartitionKey])

Acho que o último ( [Test].[part].[Contact].CustomerPartitionKey = Scalar Operator([@CustomerPartitionKey])é capaz de obter uma estimativa adequada com base em parâmetro sniffing para o valor @CustomerPartitionKeyNo entanto, o ex-(. Prefix: PtnId1004 = Scalar Operator([Expr1008])) Provavelmente não é capaz de fazê-lo, talvez porque Expr1008é complicado expressão que elimiation partição processos: [Expr1008]=RangePartitionNew([@CustomerPartitionKey],(0),(0),(1),(2),...,(97),(98)).

Nesse caso, existem 100 partições e a estimativa da linha é exatamente 100 vezes baixa demais, porque o SQL Server não pode processar a eliminação da partição da mesma maneira inteligente que processa a busca real na coluna e usa uma estimativa para o valor do parâmetro de tempo de execução de 3. Essa teoria é suportada pelo modo como as linhas estimadas variam se você remover partições; se você usar 90 partições, a estimativa será 3333,33 (300000/90).

Em nossas próprias consultas, normalmente usamos um literal (por exemplo, 3neste caso) ou usamos OPTION RECOMPILE sempre que estamos escrevendo uma consulta que aproveita a eliminação da partição. Essa prática funcionou bastante bem para nós, uma vez que o número de consultas no sistema é modesto e a sobrecarga de compilação de consultas para consultas em grandes tabelas particionadas não é uma preocupação para nós. Não é necessariamente uma resposta satisfatória, mas pode funcionar para você.

— Geoff Patterson
fonte

Sim, é perceptível que o uso de um ID de partição literal força um plano apropriado. No nosso caso, isso não é realmente viável devido à natureza do sistema, no entanto, saber que a opção recompilar é uma maneira confiável de forçar o plano de execução para sua forma correta é muito útil. Não estou muito preocupado com a sobrecarga de recompilação neste estágio. A velocidade da resposta é a principal preocupação.

— Simon Capewell

3

Eu posso reproduzir o plano ruim. Encontrei três soluções alternativas:

OPTION (RECOMPILE)
INNER LOOP JOIN dicas
Uma reescrita desagradável e louca:

.

SELECT y.*
FROM (VALUES (@CustomerPartitionKey)) x(CustomerPartitionKey)
CROSS APPLY (
    SELECT --TOP 300
        CI.ContactId,
        I.Ordinal,
        I.Identifier
    FROM    #identifiers I
    INNER  JOIN    part.ContactIdentifier AS CI ON CI.CustomerId = @CustomerId AND CI.CustomerPartitionKey = x.CustomerPartitionKey AND 
                                            CI.Identifier = I.Identifier
    JOIN    part.Contact AS C ON C.CustomerPartitionKey = @CustomerPartitionKey AND C.ContactId = CI.ContactId
    WHERE   C.OptOut = 0
) y
WHERE x.CustomerPartitionKey <> 0
OPTION (QUERYTRACEON 9481 /*2012 estimator*/)

A reescrita é inspirada na palestra de Adam Machanic, "Manhandling paralelism". A consulta inteira é agrupada em um "loop de driver" (the CROSS APPLY). A WHEREcláusula semanticamente inútil é necessária. Suspeito que interrompa alguma simplificação que o SQL Server faria.

Nenhuma visão verdadeira, infelizmente. Apenas coisas aleatórias que tentei.

— usr
fonte